멀티 레이저 라인 조사를 이용한비등속 이동물체의 3차원 형상 복원 = 3D surface Reconstruction of Moving Object Using Multi-Laser Stripes Irradiation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We propose a 3D modeling method for surface inspection of non-linear moving object. The laser lines reflect the surface curvature. We can acquire 3D surface information by analyzing projected laser lines on object. In this paper, we use multi-line laser to make use of robust of single stripe method and high speed of single frame. Binarization and channel edge extraction method were used for robust laser line extraction. A new labeling method was used for laser line labeling. We acquired sink information between each 3D reconstructed frame by feature point matching, and registered each frame to one whole image. We verified the superiority of proposed method by applying it to container damage inspection system.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 멀티 레이저 라인 조사 방법을 이용한 능동적 비젼(Active Vision)의 방법으로 비등속 이동물체의 표면을 효율적으로 모델링 하는 방법을 제안한다. 레이저 라인을 물체에 조사하고 레이저가 조사된 방향과 각도를 달리한 방향에서 이를 관찰하면 레이저 라인이 표면의 굴곡에 따라 휘어지는 현상을 관찰할 수 있다. 이를 삼각기법(triangulation method)을 이용하여 분석하면 물체의 표면 3차원 정보 획득이 가능하다. 기존에 대표적 구조화 조명기법인 단일 라인(single stripe) 기법과 단일 프레임(single frame) 기법의 장단점과 제안하는 멀티 라인 기법의 장점을 설명하고 정밀도를 높이기 위한 레이저 라인의 효율적 배치에 대하여 설명한다. 강인한 레이저 라인의 추출을 위하여, 레이저 라인 피크 검출기법과 색 분석을 통해 얻은 레이저 반응도를 함께 이용하는 방법을 소개하였고, 효과적인 레이저 라인의 라벨링 기법을 새로 제안하였다. 개별 3차원 복원 표면을 전체영상으로 표현하기 위하여 동기화 정보 획득에 영상 간 특징점 매칭을 활용한 영상 정합 기법을 접목하였다. 3차원 표면 모델링 기술을 최종적으로 컨테이너 표면 데미지 검사에 활용하여 제안 3D 모델링 기술의 우수성을 확인하였다.

참고문헌 (Reference)

• 1 "The Digital Michelangelo Project: 3D Scanning of Large Statues" 131-144, 2000
• 2 "Stripe Boundary Codes for Real-Time Structured-Light Range Scanning of Moving Objects Eighth International Conference on Computer Vision"
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